Нормирование точности и технические измерения. Курсовое проектирование. В 2 ч. Ч. 1

метров. Значит, если при контроле проходной калибр г, дит, а непроходной - нет, считается установленным, что ствительные значения контролируемых параметров объ^4

версальными средствами измерений можно представить^1"' дующим образом. Средства измерений линейных разме^ (штангенциркули, микрометры, измерительные головки ^ стойках или штативах и ряд других) используют для полу^ ния действительных размеров измеряемых параметров, кОТо рые затем сопоставляют с предельными размерами.

Поскольку действительный размер - это размер, получен- ный измерением с требуемой точностью, важнейшую роль в измерительном контроле играет установление допустимых погрешностей измерений и сопоставление с ними реальных погрешностей измерений.

Допустимые погрешности измерений линейных размеров установлены стандартом ГОСТ 8.051-81 «Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм». Руководящий документ РД 50-98-86- «Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм (по применению ГОСТ 8.051-81)» содержит описания аттестованных методик выполнения измерений (МВИ) и значения предельных погрешностей измерений при использова- нии этих МВИ.

Особенностью геометрических параметров любого объекта является то, что номинально одинаковые размеры одногс объекта (длина, высота, толщина, «диаметр» и др.) из-за неидеальности формы реальных деталей воспроизводятся на не*' бесконечное число раз с незначительными различиями. Пр^ этом ни один из действительных размеров годного объекта н£ имеет права выйти за предельные размеры. Если в ходе кой' троля не будут найдены экстремальные значения параметр01

130

сального объекта, контроль будет недостаточно представительным, становится возможным пропуск брака.

Поэтому для обеспечения представительности результатов юнтроля элементов, имеющих значительную протяженность длину, площадь), приходится измерять номинально одинаковые параметры в выбранном количестве контрольных сечений контрольных точек). Разработанная схема контрольных сечешй (контрольных точек) входит в описание методики конгроля; ее представляют как самостоятельную схему или совмещают со схемой измерения параметра, если это не мешает ге чтению и пониманию.

Схема контрольных сечений (точек) становится необходимой, если пропуск экстремального значения может привести к значимой методической погрешности контроля. Опасность возникновения такой погрешности тем больше, чем гальше контролируемая и/или базовая поверхности отличается от идеальных и чем меньше назначено контрольных сегений (точек).

Схемы контрольных сечений (точек) при необходимости включают в методики контроля как универсальными средст- , вами измерений, так и калибрами.

При измерительном контроле геометрических параметров универсальными средствами измерений необходимо определить допустимые погрешности измерений (например, по ГОСТ 8.051), затем выбрать МВИ и убедиться, что реализуемые погрешности измерений не превосходят допустимых погрешностей. Значения реализуемых погрешностей аттестованных МВИ можно найти в РД 50-98-86. При разработке новой МВИ предельные значения реализуемых погрешностей оценивают аналитически или определяют экспериментально в ходе метрологической аттестации МВИ.

Для аналитической оценки реализуемых погрешностей проводят анализ источников погрешностей измерений. Рассматривают возможные причины появления элементарных составляющих погрешностей от каждого из источников и дают оценку

131

предполагаемого характера изменения каждой из составляющих погрешностей (систематическая или случайная составляющая, ожидаемые тенденции изменения систематических или вид распределения случайных составляющих погрешностей). Затем оценивают предельные значения составляющих погрешностей с использованием информационных источников или экспериментальных данных и комплексируют составляющие с учетом их характера. Полученное с выбранной доверительной вероятностью значение считают оценкой реализуемых погрешностей рассмотренной МВИ. Такую задачу может решить только квалифицированный метролог, поэтому в содержание курсовой (контрольной) работы она не входит.

При контроле геометрических параметров калибрами реализуемые погрешности контроля всегда будут находиться в заданных пределах, если поля допусков калибров будут соответствовать требованиям стандартов. Правила проектирования калибров и стандарты, устанавливающие поля допусков их рабочих поверхностей, прошли апробацию в течение многих десятилетий. Применение предельных калибров для контроля геометрических параметров деталей позволяет сделать контроль высокопроизводительным и объективным, не требующим высокой квалификации контролера. Недостатком калибров являются относительно высокая стоимость их изготовления и узкая область применения (только для контроля конкретных геометрических параметров с определенными номинальными размерами и полями допусков). Последнее обстоятельство приводит к тому, что контроль калибрами экономически целесообразен в массовом и серийном производстве.

Далее представлены методические указания к разработке методик измерительного контроля геометрических параметров калибрами и универсальными средствами измерений.

132

3.1. Измерительный контроль калибрами

Калибры — средства измерительного контроля, предназнаteиные для проверки соответствия действительных размеров, (юрмы и расположения поверхностей деталей заданным.

Калибры применяют для контроля деталей в массовом и ;ерийном производствах. Калибры бывают нормальные и пре- ]ельные.

Нормальный калибр - однозначная мера, которая воспроизводит среднее значение (значение середины поля допуска) контролируемого параметра. При использовании нормального ;алибра о годности детали судят по зазорам между контурами детали и калибра. Оценка зазора и, следовательно, результаты контроля в значительной мере зависят от квалификации контролера и имеют субъективный характер.

Предельные калибры обеспечивают контроль по наибольнему и наименьшему предельным значениям параметров. Пре- *ельные калибры применяют для проверки размеров гладких цилиндрических и конических поверхностей, глубины и высоты уступов, параметров резьбовых и шлицевых поверхностей деталей. Изготавливают также калибры для контроля расположения поверхностей деталей, в том числе - нормированных зависимыми допусками.

При контроле предельными калибрами деталь считается годной, если проходной калибр под действием силы тяжести проходит, а непроходной калибр не проходит через контролируемый элемент детали. Результаты контроля практически не зависят от квалификации оператора.

Калибры для контроля гладких цилиндрических деталей нормированы следующими стандартами:

•ГОСТ 2015-84 «Калибры гладкие нерегулируемые. Технические требования»;

•ГОСТ 5939-51 «Калибры предельные гладкие для отверстия менее 1 мм. Допуски»;

133

• ГОСТ 14807-69 - ГОСТ 14826-69 «Калибры-пробки г ^ кие диаметром от 1 до 360 мм. Конструкция и размеры»;

•ГОСТ 18358-93 - ГОСТ 18369-93 «Калибры-скобы ^ диаметров от 1 до 360 мм. Конструкция и размеры»;

•ГОСТ 24852-81 «Калибры гладкие для размеров свыщ 500 мм до 3150 мм. Допуски»;

•ГОСТ 24853-81 «Калибры гладкие для размеров до 500M)vl Допуски».

По конструкции калибры для контроля сопрягаемых по.

ки). Для контроля отверстий используют калибры-пробки, дЛя контроля валов - калибры-скобы.

По назначению калибры делятся на рабочие и контрольные. Рабочие калибры предназначены для контроля деталей t процессе их изготовления. Такими калибрами пользуются ра-

бочие и контролеры ОТК на предприятиях.

Комплект рабочих предельных калибров для контрол) гладких цилиндрических поверхностей деталей включает:

•проходной калибр (ПР), номинальный размер которого равен наибольшему предельному размеру вала или наи меньшему предельному размеру отверстия;

•непроходной калибр (НЕ), номинальный размер которо го равен наименьшему предельному размеру вала ил! наибольшему предельному размеру отверстия.

Для всех калибров устанавливают допуски на изготовлю ние, а для проходного калибра, который при контроле дета)» изнашивается более интенсивно, дополнительно устанавлй вают границу износа.

Контрольные калибры предназначены для контроля чих калибров-скоб. В комплект контрольных калибров вхоД^ три калибра, выполненные в виде шайб:

• контрольный проходной калибр (К-ПР);

134

•Hs - допуск на изготовление калибров со сфери измерительными поверхностями (для отверстия)

•Н\— допуск на изготовление калибров для вала- '

•Нр - допуск на изготовление контрольного калиб

Износ проходных калибров ограничивают значениям

•Y - допустимый выход размера изношенного прохо калибра для отверстия за границу поля допуска изде-^0

•Y\ - допустимый выход размера изношенного прохо го калибра для вала за границу поля допуска изделия

Для всех проходных калибров поля допусков сдвинул, внутрь поля допуска детали на величину Z для калибров

пробок и Zi для калибров-скоб. Такое расположение поля до. пуска проходного калибра, подверженного износу, позволяет повысить его долговечность, хотя увеличивает риск выбракования годных деталей новым калибром.

Исполнительным называется размер калибра, по которому изготавливается новый калибр. При определении исполнительного размера пользуются правилом: за «новый» номинальный размер принимают предел максимума материала с расположением поля допуска «в тело» калибра. На чертежах рабочих калибров-пробок и контрольных калибров обозначают наибольший размер с отрицательным отклонением, равным ширине поля допуска, для калибров-скоб - наименьший размер с положительным отклонением.

При подсчете исполнительных размеров калибров (размеры, проставляемые на чертеже) необходимо п о л ь з о в а т ь с я следующими правилами округления:

а) округление размеров рабочих калибров для издели" квалитетов /715 - 1Т\ 7 следует производить до целых микр0 метров;

б) для изделий квалитетов IT6 - /714 и всех контроль*1 калибров размеры следует округлять до значений, крат11 0,5 мкм, при этом допуск на калибры сохраняется;

136

р а з м е р ы , оканчивающиеся на 0,25 и 0,75 мкм, следует яять ДО значений, кратных 0,5 мкм, в сторону уменыне-

;|#ГоПуска изделия.

эС к и з а х рабочих калибров следует указывать:

исполнительные размеры; , д о п у с к и формы, а при необходимости и расположения

к а л и б р о в . Числовые значения допусков формы выбира-

ют из ГОСТ 24853 в зависимости от квалитета допусков изделий;

•шероховатость поверхности. Числовое значение высот-

но г о параметра шероховатости следует согласовать с

минимальным допуском макрогеометрии; оно не должно превышать регламентируемое ГОСТ 2015;

•другие размеры, необходимые для изготовления;

•твердость рабочих поверхностей в соответствии с требованиями ГОСТ 2015;

•маркировку калибров.

При маркировке на поверхность калибра или его ручку (для калибра-пробки) наносят (рис. 42):

•номинальный размер поверхности, для контроля которой предназначен калибр;

•буквенное обозначение поля допуска контролируемой поверхности;

•тип калибра (ПР, НЕ, К-ПР и т. д.);

•числовые значения предельных отклонений (в миллиметрах) в соответствии с полем допуска контролируемой поверхности;

•товарный знак завода-изготовителя.

Пример расчёта калибров для контроля деталей гладких цилиндрических сопряжений

Вкачестве примера для расчета калибров выбираем глад-

еЦилиндрическое сопряжение 034//7/&6.

^Определяем предельные отклонения и размеры отверстия

137